perbaikan laser serat daya tinggi nlight

nLIGHT adalah produsen laser serat berdaya tinggi terkemuka di Amerika Serikat. Produk-produknya dikenal karena kecerahannya yang tinggi, keandalannya yang tinggi, dan desainnya yang modular. Produk-produk tersebut banyak digunakan dalam pemotongan/pengelasan industri, pertahanan, medis, dan bidang-bidang lainnya. Teknologi intinya meliputi penyambungan serat, pemompaan semikonduktor, dan sistem kontrol cerdas.

2. Prinsip Kerja

1. Prinsip Inti

Sumber pompa: Beberapa laser semikonduktor tabung tunggal (panjang gelombang 915/976 nm) digabungkan ke dalam serat penguatan melalui penggabung sinar.

Media penguatan: Serat berlapis ganda yang didoping Yb³⁺ (Yb³⁺), yang mengubah cahaya pompa menjadi laser 1064 nm.

Rongga resonansi: FBG (kisi Bragg serat) digunakan untuk membentuk struktur resonansi semua serat.

Kontrol keluaran: Keluaran pulsa/kontinu dicapai melalui AOM (modulator optik akustik) atau modulasi listrik langsung.

2. Keunggulan teknis

Peningkatan kecerahan: Teknologi COREFLAT™ yang dipatenkan nLIGHT membuat kualitas sinar (M²<1.1) lebih baik daripada laser serat tradisional.

Efisiensi elektro-optik: >40%, secara signifikan mengurangi konsumsi energi (dibandingkan dengan <15% untuk laser CO₂).

3. Fungsi produk dan aplikasi umum

Seri Laser Fitur Aplikasi Umum

alta® CW/QCW, 1-20kW Pemotongan pelat tebal, pengelasan kapal

element™ Compact, 500W-6kW Pemrosesan presisi elektronik konsumen

Laser serat berdenyut pearl®, energi pulsa <1mJ, pemotongan tiang baterai litium, pengeboran mikro

AFS (Defense Series) Senjata energi terarah kecerahan tinggi (DEW) Sistem laser militer

4. Struktur mekanik dan optik

1. Komponen inti

Komponen Fungsi Sensitivitas Kesalahan

Modul pompa semikonduktor Menyediakan lampu pompa, umur sekitar 50.000 jam

Dapatkan serat Serat berlapis ganda yang didoping Ytterbium, rentan terhadap kehilangan tekukan

Kombinasi sinar lampu multi-pompa, mudah menua pada suhu tinggi

Kepala keluaran QBH Antarmuka industri, debu/benjolan dapat dengan mudah menyebabkan distorsi sinar

Sistem pendingin air Pertahankan stabilitas suhu ±0,1℃, penyumbatan dapat menyebabkan panas berlebih

2. Diagram struktur tipikal

Menyalin

[Sumber pompa] → [Kombiner] → [Serat penguat] → [Resonator FBG] → [Modulasi AOM] → [Keluaran QBH]

↑ Sistem kontrol suhu↓ ↑ Sistem pendingin air↓

V. Kesalahan umum dan ide perawatan

1. Penurunan daya atau tidak ada output

Kemungkinan alasan:

Redaman modul pompa (periksa kurva arus-daya)

Kerusakan titik fusi serat (deteksi OTDR)

Aliran cairan pendingin tidak mencukupi (periksa penyumbatan filter)

Langkah-langkah pemeliharaan:

Gunakan pengukur daya untuk mendeteksi hilangnya setiap bagian.

Ganti modul pompa yang tidak normal (diperlukan kalibrasi pabrikan).

Bersihkan atau ganti filter sistem pendingin air.

2. Penurunan kualitas balok (peningkatan M²)

Kemungkinan alasan:

Kontaminasi kepala QBH (ujung permukaan pembersih alkohol)

Dapatkan radius tekukan serat <10cm (pengkabelan ulang)

Efek lensa termal penggabung sinar (diperlukan pengembalian pabrikan)

Diagnosis cepat:

Gunakan penganalisa sinar untuk mengukur pola titik.

VI. Tindakan pemeliharaan preventif

1. Perawatan harian

Komponen optik:

Bersihkan kepala keluaran QBH dengan etanol anhidrat + kain bebas debu setiap minggu.

Hindari pembengkokan radius kecil pada serat optik (radius minimum > 15 cm).

Sistem pendingin:

Periksa konduktivitas cairan pendingin setiap bulan (harus <5μS/cm).

Ganti filter setiap tiga bulan.

2. Spesifikasi operasi

Ambang batas keamanan:

Dilarang beroperasi pada daya lebih dari 110% dari daya terukur.

Tunggu 5 menit sebelum memulai ulang setelah listrik padam tiba-tiba.

VII. Perbandingan dengan pesaing (nLIGHT vs IPG)

Indikator nLIGHT alta® 12kW IPG YLS-12000

Efisiensi elektro-optik 42% 38%

Kualitas balok M² 1,05 1,2

Biaya perawatan Rendah (desain modular) Tinggi

Tingkat kegagalan tipikal <2%/tahun 3-5%/tahun

VIII. Ringkasan

Laser nLIGHT mencapai keandalan tinggi melalui desain serat optik + kontrol suhu cerdas. Fokus perawatannya adalah:

Pantau laju redaman modul pompa secara teratur.

Jagalah kebersihan sistem pendingin secara ketat.

Standarisasi operasi untuk menghindari kerusakan akibat tekanan mekanis pada serat optik.

Untuk kegagalan komponen inti (laser), disarankan untuk mencari penyedia layanan pemeliharaan profesional untuk menanganinya